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摘要 利用1961—2010年莎车县气象站逐月日照时数,通过一元线性回归、趋势线分析、距平百分比累计分析、Mann-Kendall突变检验等方法,分析了日照时数年、季变化及其原因。研究结果表明,近50年来莎车县年、季日照时数呈下降趋势;每个季节倾向率均不同,其中冬季降幅最大,春季最小。
关键词 日照时数;变化特征;影响因素;新疆莎车;1961—2010年
中图分类号 P468.0 27 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)20-0201-01
太阳光照时间的长短即日照时数,是一个物理量词,指太阳能可被利用的时间[1]。日照时数对农、林、牧产业有着直接的影响,人类的日常生活也常把光照作为光能资源[2]。随着全球气候的变化,莎车县的光能资源也发生了变化,本文运用气候统计的方法对1961—2010年莎车县日照时数年代际、年际和各季气候变化进行分析,并研究其变化的原因。
1 资料与方法
利用莎车县气象站1961—2010年逐月日照时数资料,分析日照时数的年代、季节、月份变化。运用统计程序对日照时数的年、季平均进行计算,以时间为自变量,要素为因变量,通过建立一元回归曲线模拟方程和对比气候趋势分析各要素等方法,对日照时数的年代变化进行分析。利用Mann-Kendall突变检验分析了日照时数的演变、日照变化的特征和日照时间的变化[3-4]。
2 日照时数变化特征分析
2.1 年日照时数
1961—2010年莎车县的年平均日照为2 891.6 h,近50年日照时数呈明显的下降趋势,趋势变化率为-7.338 5 h/10年。历年的日照时数变化可分为2个阶段,以20世纪90年代为分界,此前年份高于多年平均值,此后年份低于多年平均值。1964年日照时数最多,为3 433.1 h;2007年最少,为2 394.3 h,差值为1 038.8 h,日照时间的年际变化较大。
利用M-K方法检测1961—2010年莎车县的日照时数,给定显著性水平α=0.001,即μ0.001=±2.56。结果表明,莎车县的日照时数在1997年发生突变。1986—2009年UF值大多>0,即日照时数呈上升趋势,只有1962年、1963年、1964年日照时数呈下降趋势。因此,莎车县的日照时数目前处于波动状态,虽然有50年日照时数呈上升趋势,但有下降的可能。
2.2 季日照时数
莎车县近50年四季日照时数呈下降趋势,但各季倾向率不同。春季日照时数倾向率为-14.665 h/10年,日照时数变化频繁。夏季倾向率为-20.409 h/10年,根据统计数据划分为3个阶段:1980年前后日照时数高于平均值,1991—2001年徘徊于平均值附近,从2001年开始渐渐减少。秋季倾向率为-14.250 h/10年,是年平均水平下降的阶段,20世纪90年代前日照时数高于多年平均值,20世纪90年代以后低于多年平均值。1979年秋季日照时数最大(851.9 h),1982年最小(630.9 h)。冬季倾向率为-28.640 h/10年,是四季中倾向率最大的季节,冬季日照时数分为2个阶段:20世纪80年代之前高于多年平均水平,20世纪80年代以后则低于多年平均水平。冬季日照时数最多出现在1963年(706.2 h),最少出现在2006年(352.3 h)。
2.3 月日照时数
在一年中日照时数最长的是6月,达到305.9 h,7月为302.0 h;日照时数最短的月份是2月,为181.1 h,1月为183.4 h;6月与2月的差值达124.1 h。每月的日照时数变化趋势基本相同,减少速率不尽相同。其中,1月和12月下降幅度最大,2月和4月下降幅度最小。
3 原因分析
影响日照时间的气象因素有许多。近50年来,莎水县的降水总量频繁波动,波动幅度大,表明年降水量不稳定,年际变化大,并且波动呈上升状态,气候倾向率为4.05 mm/10年。降水量增加,日照时数下降。可以看出,降水是影响莎车县日照时数的原因之一。影响日照时数的其他因素,如云量,其变化和莎车县近年来日照时间降低之间的关系并不明显。1960—2010年云层平均覆盖率年、季平均值略有上升。总体来看,莎车县日照时数减少主要是由于降水增加所致,尤以对20世纪90年代以来日照時数的影响较显著。
4 结论
(1)1961—2010年莎车县日照时数呈逐年下降趋势,20世纪90年代后日照时数显著下降。日照时数最多的是1964年,长达3 433.1 h;2007年最少,为2 394.3 h,两者相差1 038.8 h。
(2)莎车县的日照时数在1997年发生急剧变化,虽然50年间日照时数总体呈上升趋势,但日照时数却有下降的可能性。
(3)莎车县的日照时数正处于下降趋势,但不同季节减少幅度不同,冬季降幅最大,而秋季最小。莎车县年降水量增加是日照时数下降的主要原因之一。
5 参考文献
[1] 张琪,马凤梅.野牛沟近50年日照时数的变化特征分析[J].青海气象,2009(2):22-24.
[2] 阿布都克日木·阿巴司.喀什市1952—2006年日照时数时间变化特征[J].沙漠与绿洲气象,2008(3):22-24.
[3] 王钊,彭艳,白爱娟,等.近60年西安日照时数变化特征及其影响因子分析[J].高原气象,2012,31(1):185-192.
[4] 虞海燕,刘树华,赵娜,等.我国近59年日照时数变化特征及其与温度、风速、降水的关系[J].气候与环境研究,2011,16(3):389-398.
关键词 日照时数;变化特征;影响因素;新疆莎车;1961—2010年
中图分类号 P468.0 27 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)20-0201-01
太阳光照时间的长短即日照时数,是一个物理量词,指太阳能可被利用的时间[1]。日照时数对农、林、牧产业有着直接的影响,人类的日常生活也常把光照作为光能资源[2]。随着全球气候的变化,莎车县的光能资源也发生了变化,本文运用气候统计的方法对1961—2010年莎车县日照时数年代际、年际和各季气候变化进行分析,并研究其变化的原因。
1 资料与方法
利用莎车县气象站1961—2010年逐月日照时数资料,分析日照时数的年代、季节、月份变化。运用统计程序对日照时数的年、季平均进行计算,以时间为自变量,要素为因变量,通过建立一元回归曲线模拟方程和对比气候趋势分析各要素等方法,对日照时数的年代变化进行分析。利用Mann-Kendall突变检验分析了日照时数的演变、日照变化的特征和日照时间的变化[3-4]。
2 日照时数变化特征分析
2.1 年日照时数
1961—2010年莎车县的年平均日照为2 891.6 h,近50年日照时数呈明显的下降趋势,趋势变化率为-7.338 5 h/10年。历年的日照时数变化可分为2个阶段,以20世纪90年代为分界,此前年份高于多年平均值,此后年份低于多年平均值。1964年日照时数最多,为3 433.1 h;2007年最少,为2 394.3 h,差值为1 038.8 h,日照时间的年际变化较大。
利用M-K方法检测1961—2010年莎车县的日照时数,给定显著性水平α=0.001,即μ0.001=±2.56。结果表明,莎车县的日照时数在1997年发生突变。1986—2009年UF值大多>0,即日照时数呈上升趋势,只有1962年、1963年、1964年日照时数呈下降趋势。因此,莎车县的日照时数目前处于波动状态,虽然有50年日照时数呈上升趋势,但有下降的可能。
2.2 季日照时数
莎车县近50年四季日照时数呈下降趋势,但各季倾向率不同。春季日照时数倾向率为-14.665 h/10年,日照时数变化频繁。夏季倾向率为-20.409 h/10年,根据统计数据划分为3个阶段:1980年前后日照时数高于平均值,1991—2001年徘徊于平均值附近,从2001年开始渐渐减少。秋季倾向率为-14.250 h/10年,是年平均水平下降的阶段,20世纪90年代前日照时数高于多年平均值,20世纪90年代以后低于多年平均值。1979年秋季日照时数最大(851.9 h),1982年最小(630.9 h)。冬季倾向率为-28.640 h/10年,是四季中倾向率最大的季节,冬季日照时数分为2个阶段:20世纪80年代之前高于多年平均水平,20世纪80年代以后则低于多年平均水平。冬季日照时数最多出现在1963年(706.2 h),最少出现在2006年(352.3 h)。
2.3 月日照时数
在一年中日照时数最长的是6月,达到305.9 h,7月为302.0 h;日照时数最短的月份是2月,为181.1 h,1月为183.4 h;6月与2月的差值达124.1 h。每月的日照时数变化趋势基本相同,减少速率不尽相同。其中,1月和12月下降幅度最大,2月和4月下降幅度最小。
3 原因分析
影响日照时间的气象因素有许多。近50年来,莎水县的降水总量频繁波动,波动幅度大,表明年降水量不稳定,年际变化大,并且波动呈上升状态,气候倾向率为4.05 mm/10年。降水量增加,日照时数下降。可以看出,降水是影响莎车县日照时数的原因之一。影响日照时数的其他因素,如云量,其变化和莎车县近年来日照时间降低之间的关系并不明显。1960—2010年云层平均覆盖率年、季平均值略有上升。总体来看,莎车县日照时数减少主要是由于降水增加所致,尤以对20世纪90年代以来日照時数的影响较显著。
4 结论
(1)1961—2010年莎车县日照时数呈逐年下降趋势,20世纪90年代后日照时数显著下降。日照时数最多的是1964年,长达3 433.1 h;2007年最少,为2 394.3 h,两者相差1 038.8 h。
(2)莎车县的日照时数在1997年发生急剧变化,虽然50年间日照时数总体呈上升趋势,但日照时数却有下降的可能性。
(3)莎车县的日照时数正处于下降趋势,但不同季节减少幅度不同,冬季降幅最大,而秋季最小。莎车县年降水量增加是日照时数下降的主要原因之一。
5 参考文献
[1] 张琪,马凤梅.野牛沟近50年日照时数的变化特征分析[J].青海气象,2009(2):22-24.
[2] 阿布都克日木·阿巴司.喀什市1952—2006年日照时数时间变化特征[J].沙漠与绿洲气象,2008(3):22-24.
[3] 王钊,彭艳,白爱娟,等.近60年西安日照时数变化特征及其影响因子分析[J].高原气象,2012,31(1):185-192.
[4] 虞海燕,刘树华,赵娜,等.我国近59年日照时数变化特征及其与温度、风速、降水的关系[J].气候与环境研究,2011,16(3):389-398.